Целью данной статьи является изучение роли основного химического элемента клетки – калия - в метаболизме организма человека. Мы также выясним, какая суточная норма калия и магния обеспечит функционирование всех жизненно важных органов и физиологических систем нашего организма.
Биохимия, её задачи и перспективы
В повседневной жизни мы часто пользуемся фразами вроде: «Это нужно есть потому, что оно полезно». За расхожими утверждениями стоит целая наука, дающая исчерпывающий ответ на вопросы о здоровом и полноценном питании, исходя из химического состава веществ, которые входят в пищевые продукты. Биохимия изучает роль химических элементов в обмене веществ и служит основой для возрастной физиологии, диетологии и гигиены питания. Её задача: изучение механизмов регуляции реакций ассимиляции и диссимиляции, а также выяснение роли химических элементов, например натрия, калия, магния, хлора в жизнедеятельности клеток и организма человека в целом. Диетология, базирующаяся на биохимических исследованиях, определяет, какова суточная норма калия, железа, серы и других элементов, необходимых для обеспечения нормального уровня обмена веществ.
Элементарный химический состав живых организмов
Ученые-биохимики доказали, что растения, животные и человек содержат в составе клеток большинство химических элементов таблицы Д. Менделеева. Калий и магний, значение которых мы рассматриваем, являются макроэлементами, то есть их содержание в клетках велико. Остановимся на их функциях более подробно и выясним, чему будет равна суточная норма калия для человека.
Роль калия в транспорте веществ через клеточные мембраны
Для определения роли калия в передаче ионов через мембранный клеточный бислой используют такой показатель, как коэффициент проницаемости Р. Он зависит от толщины клеточной мембраны, растворимости ионов калия в липидном слое и коэффициента диффузии D. Например, поры мембраны эритроцита человека избирательны для ионов калия, и их коэффициент проницаемости равен 4 пм/с. Также достаточно низкая проницаемость мембраны самого длинного отростка нейроцита – аксона - полностью зависима от калиевых каналов. Хотя нужно отметить, что они могут пропускать и другие ионы, но с более низкими значениями коэффициента проницаемости, чем у калия. Исходя из сказанного, становится понятно, какую роль в работе нервной системы играет калий, суточная норма которого составляет в среднем 2 грамма, а для людей, которые занимаются тяжелыми видами работы – от 2,5 до 5 г.
Влияние ионов калия на работу сердечно-сосудистой системы
Вся информация и научные исследования, касающиеся нормального функционирования сердца и работы сосудистой системы, в настоящее время очень актуальны в связи с возросшим уровнем стрессогенных ситуаций, повышением темпа жизни, широким распространением вредных привычек (курение, алкоголизация населения). Уровень заболеваемости стенокардией, ишемической болезнью, риск инфаркта и инсульта в настоящее время очень высоки. Калий, суточная норма которого поступает в наш организм прежде всего с ценными животными продуктами: рыбой, телятиной, молоком, нормализует кровяное давление, регулирует иннервацию миокарда. Это способствует профилактике нарушений сердечного ритма: аритмии и тахикардии. Не нужно сбрасывать со счетов и тот факт, что макроэлемент содержится во многих растениях, служащих для нас пищей, а именно: в картофеле – 420 мг, в свекле – 155 мг, в капусте – 148 мг (на 100 г продукта).
Добрый попутчик калия – магний
Нужно отметить, что наряду с калием для нормального обмена веществ в клетке необходимы также ионы магния. Они относятся к макроэлементам и часто выступают синергистами в биохимических реакциях. Магний, как и калий, суточная норма которого достаточно высока (от 0,8 до 1,2 г), регулирует тонус скелетных мышц, деятельность сердца, контролирует проведение сигналов в нервной ткани, поэтому оба макроэлемента используют для профилактики бессонницы, раздражительности, панических состояний, возникающих в результате дефицита калия и магния.
Оба макроэлемента поступают в пищевой рацион с такими продуктами, как рис, гречка, бобовые, печень и мясо птицы, а также с кисломолочными напитками. Регулярное употребление такой пищи компенсирует недостаток калия в организме человека.
Возрастные и половые различия в дозировке макроэлементов
Как мы уже говорили ранее, оба микроэлемента - и магний, и калий (суточная норма которого колеблется от 2 до 4 граммов в сутки) - влияют на формирование костной ткани и способствуют её росту и репарации. Это очень важно, прежде всего, в детском возрасте. Чтобы получить необходимое количество калия (от 0,15 до 0,3 г в сутки), в рационе ребенка должны присутствовать фрукты и ягоды, особенно абрикосы, бананы, земляника. В достаточном количестве ребёнку необходимо употреблять кефир, йогурт, куриное мясо и яйца. Так как детский организм быстро растет, необходим ежедневный положительный клеточный баланс калия. Ионы этого химического элемента участвуют в синтезе белков, гликогена, формируют буферные свойства крови, а также обеспечивают проведение нервных импульсов и мышечные сокращения. Можно с полным основанием сказать, что все перечисленные функции выполняет калий. Суточная норма его для детей составляет 460 мг. Необходим этот химический элемент и для укрепления здоровья женского организма. Ежедневно должно поступать до трех граммов калия. Учитывая тот факт, что тяжелые виды физической работы выполняются в основном мужчинами, для них суточная норма калия должна составлять до 5 грамм.
Диетологи предупреждают, что употребление рафинированного сахара, кофе, алкоголя блокирует усвоение калия из пищи, поступившей в желудочно-кишечный тракт. Дефицит макроэлемента можно преодолеть, применяя витаминно-минеральные комплексы, например «Дуовит», «Супрадин», или вводя в рацион питания людей, имеющих вредные привычки, сухофрукты, грецкие орехи, тыквенные семечки. Так должна обеспечиваться суточная норма калия. В кураге его содержание - 2,034 г в пересчете на 100 г продукта. Этот объем нужно разделить на несколько приемов пищи, а не съедать за один раз, иначе можно наблюдать проявления диспепсии. В связи с популяризацией активного образа жизни учеными разработаны диеты, в которых наилучшим образом сбалансирована потребность магния и калия в нашем организме. Это, прежде всего, введение в рацион питания легко усваиваемых белково-растительных смесей, не требующих длительной термической обработки и готовящихся на пару. В них содержится суточная норма калия в граммах - от 3 до 4,7, а также необходимое количество магния, кальция, железа и микроэлементов.
Почему питание должно быть полноценным
Что может произойти, если наш организм будет испытывать недостаток или избыток таких элементов, как магний и калий? Суточная норма их, напомним, должна составлять 1,8-2 г и 3-4,7 г соответственно. Системные нарушения пищеварения, нервные расстройства, гипертензия могут возникнуть в результате дефицита такого элемента, как калий. Суточная норма его также не должна превышать 4,7 грамма, в противном случае у человека диагностируют полиурию, нарушения в работе сердца и почек.
